Doğalgazın Kokulandırılması

Doğalgazın kokulandırılması, kullanıcılar için bir emniyet unsurudur. Doğal gazın kokulandırılmasıyla; kullanılan cihazlardan, borulardan, bağlantı parçalarından, bina içi tesisatının herhangi bir bölümünden, şehir içi taşıma ve dağıtım hatlarından meydan gelen kaçak veya sızıntılar, koku verici maddenin kendine has kokusu vasıtasıyla tüketici veya ilgililer tarafından fark edildiğinde, ileride doğabilecek tehlikelere karşı gerekli tedbirler alınabilecektir.

Burada doğal gazın kokulandırılmasının önemi, tekniği ve koku verici maddeler ele alınmıştır.

Gazlar, genel olarak karakteristik koku içerirler ve kolaylıkla ayırt edilebilirler. Fakat H2, CO ve CH4 içeren yanıcı gazlar kokusuz ve renksizdir. Fark edilmeleri hemen hemen imkansızdır, ancak gelişmiş ölçme cihazları ile bulunabilirler. Doğal gaz, kullanım esnasında, konut ve işyerlerindeki tesisatlarda, şehir şebekelerindeki taşıma ve dağıtım hatlarında herhangi bir sebepten meydana gelen kacak veya sızıntıların en kısa sürede fark edilebilmesi için bir emniyet tedbiri olması açısından içine koku verici madde konulmak suretiyle kokulandırılır. Doğal gaz, dağıtımının yapıldığı her bölgede, ayrı ayrı tesis kurarak kokulandırılması yerine, yüksek basınç altındaki hatlarda da kokulandırılabilir. Ancak, doğal gaz içine enjekte edilen koku verici maddelerin, doğal gazın terkibindeki yoğunlaşan hidrokarbonlardan etkilenmemesi gereklidir. Yüksek basınçlı doğal gaz hatlarının kokulandırılması doğal gazdaki kükürt miktarının artmasına sebep olacağından birçok problemi de beraberinde getirir. Bunlardan en önemlisi korozyondur. Fakat unutulmamalıdır ki kokulandırma tekniği, kokulandırıcı miktarı ve evsafı standartlara göre seçilip uygulanırsa hem kokulandırma amaca ulaşacak, doğal gaz dağıtımında vazgeçilmez unsur olan emniyet sağlanacak hem de kükürtlü bileşiklerden doğacak olumsuzluklar en aza indirilecektir.

Koku Verici Maddeler ve Kimyasal Özellikleri

Koku verici maddeler, yakıt olarak kullanılan doğal gaz, hava gazı ve sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) gibi yakıtların kokulandırılması amacıyla bu gazalara ilave edilen kükürtlü organik bileşiklerdir. Koku verici maddeler kimyasal bileşimlerine göre;
1. Tiyoeterler (Sülfidler)
2. Tiyoller (Merkaptanlar)
olmak üzere iki sınıftırlar.

Tiyoeterler (Sülfidler)

Koku verici maddeler içinde tiyoeterler (sülfidler) kimyasal kararlılıkları fiziksel özellikleri ve koku şiddetleri açısından kokulandırma maddesi olarak kullanılmaya oldukça uygundurlar. Sülfür bileşikleri içinde kokulandırma için bileşik yapısı itibariyle en uygun olanı THT (Tetra Hidro Tiyofen)’ dir.

Tiyoller (Merkaptanlar)

İçinde oksijen (O2) buluna gazlarda kimyasal kararlılıkları az olduğundan koku verme özellikleri de düşüktür. Tiyoller çelik boru hatlarında oluşabilecek demir – oksit’ in (pas) etkisiyle disülfidlere dönüşebilirler. Disülfidlerin ise koku şiddetleri daha azdır.
Sonuç olarak; Merkaptanlar ve sülfür bileşenleri en yaygın kokulandırıcı tipleridir. [İstanbul doğal gaz şebekesinde % 70 THT (Tetra Hidro Tiyofen), % 30 Tersiyer Bütil Merkaptan maddeleri kullanılmaktadır].

Tablo 1 Koku verici maddelerin kimyasal özellikleri

Kokulandırıcının, 8 – 25 mg/ m3 oranlarında kullanılması gerekir. Ortamda % 1 konsantrasyonda algılanabilmesi için 25 mg/ m3 kokulandırıcı eklenmesi gerekir. THT ölçüm tüpleri kullanılıp, seçilmiş değişik noktalardan ölçümler alınarak, şebeke genelinde bu standardın yakalanması kontrol edilmelidir. koku verici maddelerin kimyasala bileşimleri gaz kromotografisi metoduyla TS 4946’ ya uygun olarak yapılmalıdır. Bulutlanma noktasının tayini TS 2834’ e göre koku verici maddeler içindeki su da dikkate alınarak yapılmalıdır. Kaynama aralığı deneyi TS 4453’ e göre yapılarak sonucun uygun olup olmadığına bakılır. Buharlaşma kalıntısı deneyi TS 5906’ da belirtildiği şekilde yapılarak sonucun uygu olup olmadığına bakılır. Koku verici maddeler Ğaz Kromotografisi metodu ile belirlenen Kenyasal bileşimlerinde en az 12 ay süreyle bozulmadan saklanabilmelidir. Koku verici maddeler içindeki krom – nikel bulunan çelik kaplarla 25 – 50 ve 200 lt hacimlerde piyasaya arz edilmeli, kapların kalınlığı en az 3 mm olmalıdır. Koku verici maddelerin ambalajları üzerinde imalatçı firma ile ilgili bilgilerin dışında standart numarası, ürünün adı, bileşimi, kullanıldığı yerler, imalat yılı, hacmi ve kabın darası ile ilgili bilgiler yer almalıdır. Koku verici maddeler bu ambalajların içinde saklanmalı ve taşınmalıdır.

Koku Verici Maddelerden İstenen Genel Özellikleri

Koku verici maddeler, yeterli koku şiddetine sahip olmalarının yanı sıra belirtilecek özelliklere de sahip olmalıdırlar. Kokulandırma maddelerinde olması gerekenler;

I. Koku verici madde kimyasal olarak yeterli kararlılıkta olmalı ve kokulandırdığı gazdaki bileşenlerle reaksiyona girmemelidir. Ayrıca boru cidarlarında toplanan atıklarla, toprakla veya pas ile de reaksiyona girmemelidir.
II. Koku verici madde ilavesiyle gaz ve yanma ürünleri zehirli veya zarar verici hale gelmemelidir.
III. Koku verici madde yeterli koku şiddetinde rahatsız edici veya uyarıcı bir koku özelliğine sahip olmalıdır.
IV. Koku verici madde boru hatlarında veya yanma ürünlerinin geçtiği yüzeylerde korozyona sebep olmamalıdır.
V. Koku verici madde yakma ünitelerinde, emniyet ve kontrol sistemlerinde, sayaçlarda, vanalarda vs. artık ve tortu bırakmamalıdır.
VI. Koku verici madde düşük sıcaklıklarda da kullanılabilmeli ve uzun süre değişikliğe uğramadan muhafaza edilebilmelidir.
VII. Koku verici madde kokulandırdığı gazın dağıtım basıncı ve sıcaklığında yoğuşmamalıdır.
VIII. Başka bir koku ile karışmayacak türde olmalıdır.
IX. Buharlaşma özelliği olmalı, yanmanın ardından hızla buharlaşarak uçmalıdır.
X. Basınç düşmesi sırasında ve ısı alış verişlerinde yoğuşmamalı, donma noktası düşük olmalıdır.
XI. Kolay uygulanmalı ve ucuz olmalıdır.

Ayrıca koku verici maddeyi boru hattındaki veya sistemdeki plastik saltmasına ve yağlama maddelerini çözme veya şişirme (kabartma) ihtimali göz önünde bulundurularak gerekli tedbirler alınmalıdır. Özellikle kokulandırmanın yapıldığı yer ve bölgelerde sızdırmazlık elemanlarının seçiminde bu hususlar göz önüne alınmalıdır. Koku verici maddelerin boru cidarları veya yeraltı gaz kaçağının olduğu durumlarda özellikle nemli toprak tarafından absorbe edilerek koku şiddetinin azalmasına sebep olduğu unutulmamalıdır. Koku verici maddeleri kullanırken de kapalı yerlerde durulmamalı, mutlaka gaz maskesi kullanılmalıdır. Özellikle tiyol bileşiklerinin zehirli etkisi vardır, teneffüs sonrası uyuşma ve felç belirtileri görülebilir. Sıvı halde bulunan koku verici maddeler de cilde ve göze zarar verirler. Bu yüzden kullanım esnasında gerekli tedbirleri almadan (maske, eldiven, gözlük, yeterli havalandırma vs.) kullanıma geçilmemelidir.

Kokulandırma Sisteminden İstenenler

İyi bir kokulandırma sisteminden öncelikle gaz içinde homojen bir koku vermesi istenir. Ayrıca aşağıdaki şartları da sağlanmalıdır;

I. Kokulandırma sistemi basit olmalı ve mümkün olduğu kadar az bakım gerektirmelidir.
II. Gaz debisiyle orantılı olarak koku verici ilave edilebilmelidir.
III. İlave edilen kokulandırıcı miktarı sistemden okunabilmelidir.
IV. Sistem koku verici maddeyi tamamen buharlaştırabilecek özellikte olmalıdır.
V. Sistem diğer koku verici maddelerle de kullanılabilmelidir.
VI. Sistem çalışırken herhangi bir sızıntı veya kaçağa sebep olmamalıdır.
VII. Kokulandırma işlemi sırasında çevre kirliliğine sebep olunmamalıdır.

Kokulandırma sisteminin şematik bir gösterilişi Şekil 1’ de verilmiştir.

Şekil 1 Gaz debisi ve koku verici madde kontrollü kokulandırma sistemi

Sisteme Verilecek Koku Verici Madde Miktarı Ve Koku Şiddeti

Kokulandırma sistemlerinde sisteme en az koku – ikaz basamağı derecesinde koku verici madde ilave edilmelidir. Koku verici maddelerin koku şiddetinin yaydığı koku miktarına göre gruplandırılması aşağıda Tablo 2’ de verilmiştir.

Tablo 2 Koku grupları ve koku şiddetleri

Hatta verilecek koku verici miktarı absorblanma ve muhtelif kayıplar göz önünde bulundurularak ortamda ATS 0,2 katı (LEL 20) oranında hava gaz karışımı olduğunda gazın hissedilebilmesi için, hat çıkışından koku grubu 2 olacak şekilde ayarlanır.

1. Gaz içinde bulunması gereken minimum koku verici madde miktarı aşağıdaki formüllerle hesap edilebilir.

C =K . 100 / (0,2 ATS)
Bu formülde;
C : Gazdaki en az koku verici madde miktarı (mg/ m3)
K : Tetra hidro tiyofen 0,075 mg/ m3
Tiyoller için 0,04 – 0,09 mg/ m3
Dimetilsülfit için 0,28 mg/ m3
ATS : Alt Tutuşma Sınırı (% Hacim) (Havadaki gaz miktarının hacimce oranı)

2. Gazlardaki Karbonmonoksit (CO) miktarına bağlı olarak diğer bir hesaplama şekli de aşağıdadır.

C =K. (CO) / 0,025
Bu formülde;
C : Gazdaki en az koku verici madde miktarı (mg/ m3)
K : Tetra hidro tiyofen 0,075 mg/ m3
Tiyoller için 0,04 – 0,09 mg/ m3
Dimetilsülfit için 0,28 mg/ m3
CO : Gaz içindeki CO’ nun % hacimce konsantrasyonu

Sisteme en az yukarıdaki formüllerde hesap edilen miktar kadar koku verici madde ilave edilmelidir. Gazda, yeterli miktarda kokulandırma yapılıp yapılmadığı düzenli olarak kontrol edilmelidir.

Modern yaşamla birlikte karşımıza çıkan hava kirliliği, dünyada ve ülkemizde özellikle büyük kentlerde insan sağlığını tehdit edici boyutlara ulaşmıştır. Bu durum insanları konvansiyonel yakıtlara alternatif bir enerji kaynağı olan doğal gaza yöneltilmiştir. Bundan dolayı, zararlı emisyonlar çok düşük olan doğal gaz hızla yaygınlaşmaya başlamıştır. Bugün özellikle Türkiye’ nin içinde bulunduğu enerji darboğazının aşılmasında, sanayide ucuz enerji kaynağı olan doğal gazın kullanılarak üretim maliyetlerinin düşürülmesi, hava kirliliğinin önlenmesi ve enerji tasarrufu sağlanması gibi temel nedenlerle siyasi ve stratejik açıdan doğal gaz temin kaynaklarının çeşitlendirilmesiyle ilgili çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmalar doğrultusunda birçok projeye başlanılmış, birçok şehrimiz ve sanayimiz doğal gazla tanışmayı beklemektedir. Fakat unutulmaması gereken, projelendirilen, taşınan ve sabırsızlıkla beklenen şey patlayıcı bir gazdır. Bu nedenle, taşıma, dağıtma ve kullanım emniyetlerinin sağlanması, maliyetler ne olursa olsun oldukça büyük öneme sahiptir. İşte bu noktada doğal gazın kokulandırılması, taşıma, dağıtma ve kullanım emniyeti için vazgeçilmez bir unsur olarak karşımıza çıkmaktadır. Bunun içinde kokulandırmanın, teknik ve amacına uygun olarak yapılması gerekmektedir. Unutulmamalıdır ki doğal gazın pardonu yoktur.

Kaynak: GEO